Lista-Stella Castro

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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI
Campus Alto Paraopeba
 Lista de exercícios 
 Vertedores, orifícios e bocais
Stella Chagas Castro
Ouro Branco
Dezembro, 2020
 
 
 
 
UNIVERSIDADE FEDERAL DE SÃO JOÃO DEL-REI
Campus Alto Paraopeba
Lista de exercícios 
 Vertedores, orifícios e bocais
Stella Chagas Castro
Lista de exercícios apresentada ao curso de Engenharia Civil da Universidade Federal de São João Del-Rei, da disciplina Hidráulica, sob responsabilidade da professor Emmanuel Teixeira.
Ouro Branco – MG 
 
 
Dezembro, 2020
 
viii
Lista de exercícios 
 Vertedores, orifícios e bocais
 
1. Em um canal retangular de 2,5 m de largura foram instalados dois vertedores de parede delgada e descarga livre conforme figura abaixo. O vertedor retangular tem 0,5 m de soleira e o triangular um ângulo de 90°, construídos sobre a mesma placa. Determinar a vazão total escoada para as condições apresentadas na figura. OBS: os valores da altura de lâmina vertente representados na figura abaixo foram medidos 5,5 m à montante do local de instalação do vertedor. 
 
2. Determinar a equação (y) da trajetória do líquido, a vazão escoada e a velocidade na posição (1), para a figura abaixo. Dados: Diâmetro da saída da tubulação = 50 mm.
 
3. Um reservatório de barragem, com nível d’água na cota 545,00 m, está em conexão com uma câmara de subida de peixes, através de um orifício circular com diâmetro D1 = 0,50 m. Essa câmara descarrega na atmosfera, por outro orifício circular de diâmetro D2 = 0,70 m, com centro na cota 530,00 m. Após certo tempo, cria-se um regime permanente. Sabendo-se que os coeficientes de contração dos dois orifícios são iguais a Cc = 0,61 e os coeficientes de velocidade, iguais a Cv= 0,98, calcular qual é o nível d’água (x) na câmara de subida de peixes. Os orifícios são pequenos, de parede delgada e contração completa. 
4. A estrutura descarregadora mostrada na figura é constituída para um tubo de concreto, com entrada em aresta viva, de 0,30 m de diâmetro e 3,0 m de comprimento (Cd = 0,8), e por um vertedor retangular, de parede fina, com largura da soleira igual a 0,50 m e soleira na cota 0,80 m. A estrutura encontra-se na parte final de um canal retangular de 1,0 m de largura, junto ao fundo, e descarrega livremente. Determine: 
a) A máxima vazão descarregada quando o vertedor ainda não entrou em operação. 
b) A cota do nível d’água no canal quando a vazão de chegada for igual a 0,30 m3/s.
5. Um reservatório de seção quadrada de 1,0 m de lado possui um orifício circular de parede fina, contração completa de 2 cm2 de área, com coeficiente de velocidade Cv = 0,97 e coeficiente de contração Cc = 0,63, situado 2,0 m acima do piso, conforme a figura abaixo. Inicialmente, com uma vazão de alimentação Qe constante, o nível d’água no reservatório mantém-se estável na cota 4,0 m. Nestas condições, determine: 
a) A vazão Qe; 
b) A perda de carga no orifício; 
c) A distância x da vertical passando na saída do orifício até o ponto onde o jato toca o solo (alcance do jato); 
d) Interrompendo-se bruscamente a alimentação, Qe = 0, no instante t = 0, determinar o tempo necessário para o nível d’água no reservatório baixar até a cota 3,0 m.